水凝胶复合织物的研究进展

水凝胶复合织物是一种由水凝胶材料与纺织材料结合而成的复合材料。水凝胶复合织物作为一种新兴的复合材料,在近年来引起了广泛关注。这种材料融合了水凝胶和纺织材料的优势,具有独特的特性和广泛的应用前景。本文在对水凝胶复合织物的制备方法及其在环境治理、淡水资源再生、生物医学、功能和智能纺织品等领域的应用进行综述的基础上,提出:增强力学性能,优化材料的配比,降低制备的成本以及推动其规模化生产是水凝胶复合织物材料未来的重要发展方向。

等离子体预处理对聚氨酯/涤纶复合织物贴合牢度的影响

为防止复合纺织品在生产过程中出现脱胶现象,文章采用低温空气等离子体技术对织物的贴合面进行预处理,以提高纤维的摩擦因数和比表面积,增加环保型水性聚氨酯热熔胶在复合织物间的贴合牢度。结果表明,等离子体预处理后,复合织物经向剥离强力提高了796%;纬向剥离强力提高了1050%;经30次水洗,复合织物的经向剥离强力为15.2 N,纬向剥离强力为9.4 N,仍符合国家标准。在电压25 kV、作用时间5.5 min、作用间距2 mm的等离子体预处理条件下,复合织物的经向剥离强力达到18.3 N,纬向剥离强力达到12.6 N,贴合牢度达到最佳。因此,等离子体预处理为解决聚氨酯/涤纶复合织物贴合牢度不佳的技术问题提供了一种可行性方法,能够同时满足市场对环保和高性能纺织品的需求。

针刺炭布/网胎复合织物的组分形态及性能研究

将T-300炭纤维平纹布和聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维网胎预复合,接力层叠、针刺、炭化后制备了炭布/网胎复合织物。在分析复合织物组分形态的基础上,研究了针刺深度和针刺密度对复合织物性能的影响。研究结果表明,随针刺深度增大,复合织物密度增大,X-Y向和Z向拉伸强度均存在极值;随针刺密度增加,复合织物X-Y向拉伸强度下降,而复合织物密度和Z向拉伸强度则存在极值。

针刺复合织物增强C/C复合材料结构与热性能研究

以T-300平纹炭布和聚丙烯睛(PAN)预氧化纤维网胎叠层针刺,经炭化后制备成准三维结构的圆筒复合织物,在化学气相沉积至一定密度后,用两种不同工艺制备了C/C复合材料。在金相显微镜下对材料的增强结构进行了分析,并对材料热物理性能进行了测定。结果表明,网胎纤维沿径向的针刺导入明显增强了材料的整体结构,导入的径向纤维以纤维簇的形式存在,并不完全与层间垂直,工艺过程对分布形式影响显著。800℃时,化学气相沉积(CVD)和树脂炭混合基体,中间经1 800℃高温处理的C/C复合材料其轴向和径向热扩散系数分别为0.064 cm2/s和0.026 7 cm2/s,比热容分别为1.928×103J/(kg.K)和2.278×103J/(kg.K);CVD和沥青炭混合基体,中间经2 500℃高温处理的C/C复合材料,其轴向和径向热扩散系数分别为0.159 cm2/s和0.067 cm2/s,比热容分别为1.597×103J/(kg.K)和1.713×103J/(kg.K)。对两种工艺造成热性能差异的原因进行了分析。

针刺炭布／网胎复合织物中的纤维转移和损伤研究

将T-300炭纤维平纹布和聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维网胎预复合后,使用15×16×36×3C222G73012型刺针,接力层叠针刺制备炭布/网胎复合织物。通过SEM研究了刺针对纤维的转移作用及损伤情况。结果表明,网胎纤维在刺针倒钩带动下,沿垂直方向转移后,以"销钉"作用形成"板钉"状网络结构,和平面织物一起构成复合织物的准三维网络结构;在针刺过程中,刺针对网胎和炭布纤维造成不同程度的损伤,特别是炭布纤维的损伤造成平面内强度的大幅度降低,在针刺密度为8针/cm2,针刺深度为12mm的情况下,炭布拉伸强力经向从2140N下降为1440N,纬向从1970N下降为1280N。损伤的炭布纤维在z向基本无转移增强作用。

轻薄低温防护手套用复合织物的制备及其性能

为利用相变微胶囊制备轻薄低温防护手套用复合织物,以正十八烷为芯材、三聚氰胺/尿素/甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备合适的相变微胶囊,再将其转移涂层整理到纬平针织物上。探讨了相变微胶囊质量分数、涂层厚度对复合织物性能的影响,并对相变微胶囊分散情况、复合织物储热和耐低温性能进行测试及分析。结果表明:在相变微胶囊质量分数为40%,水质量分数为10%,黏合剂质量分数为50%条件下配制涂层液,涂层厚度为1.1 mm时,制备的复合织物在-40、-80℃的环境下由初始温度降至0℃所需的时间分别为397、206 s,能满足短时间生物与医药技术低温操作需要,带来一定程度的保护。

老鹳草微胶囊复合织物的制备及其药物释放机制

为制备可持续释放,缓释时间较长的载药复合织物,采用界面聚合法,以聚乙烯醇为壁材,中药老鹳草水提取物为芯材制备得到老鹳草微胶囊。以水性聚氨酯为黏合剂,通过干法涂层将老鹳草微胶囊整理到纯棉针织物上制备得到复合织物。采用扫描电子显微镜、热重分析仪、紫外-可见光谱等对老鹳草微胶囊及复合织物的形貌、耐热性、缓释性进行测试与表征。结果表明:老鹳草微胶囊表面光滑,平均粒径为23.9μm,载药率为33.0%,在325℃以下具有较好的热稳定性;制备的老鹳草微胶囊具有缓释性能,其释放遵循非菲克扩散规律,在缓冲溶液中可持续释放24 h以上;复合织物中药物释放遵循同样的规律,在缓冲液中的释放时间有所延长。

含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能

为获得良好防水性能且保持服装穿着的舒适性,通过构建具有低表面能和粗糙表面于一体的含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜,以涤/棉斜纹机织物作为静电纺丝接收基布,制备了一种新型防水透湿织物。探讨了含氟聚氨酯疏水剂的质量分数对纳米纤维结构及复合织物的防水透湿和力学性能的影响。结果表明,当含氟聚氨酯疏水剂质量分数为100%时,复合织物性能最佳,其静态接触角为141°,透湿率达到3 958 g/(m2·24 h),,沾水等级为5级透气率达到34.06 mm/s。力学性能测试结果表明,复合织物的力学性能随疏水剂质量分数的提高而逐渐增强,当FPU质量分数为1.00%时,顶破强力、撕裂强力和拉伸强力分别增加了5.93%、30.79%和5.48%。

消防避火服用复合织物热防护效能优化研究

消防避火服作为消防员短期穿越高温明火火场实施抢救人员和重要物资行动的最高等级热防护服装,其热防护性能优劣直接决定了消防员的人身安全是否得到充分保障。从消防避火服用复合织物的结构、反射辐射热能力和隔热效能3个方面的优化方法入手,总结了国内外研究人员针对该类复合织物的研究成果,分析了复合织物防护性能优化的原理与方法,并对下一步的研究方向进行了展望。

玄武岩纤维机织针织复合织物增强复合材料的弯曲性能

为给机织针织复合织物在产业中的应用提供参考,根据新型机织针织复合织物的结构特点,分别选用不同线密度的高强高模玄武岩纤维纺制经纱、纬纱和针织纱编织这种织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作了玄武岩纤维/乙烯复合材料。并测试该复合材料的横向、纵向和斜向弯曲性能,对各个方向的弯曲载荷挠度特征曲线及其弯曲断裂形态进行分析。结果表明,这种复合材料的横向和纵向弯曲性能均优于斜向,其弯曲破坏都表现为韧性破坏特征,弯曲能量吸收基本相近。

复合织物的研究现状

复合织物由于是多种材料的复合,既保持了原组分材料的性能特点,又可以通过材料设计使各组分的性能相互补充。本文阐述了复合织物的定义及其在国内外的发展历程,介绍并归纳了织物的复合技术,包括织物结构的设计、织物层压技术、涂层技术、聚合法、化学镀、真空镀及溅镀技术等。按照复合织物研究及应用现状,阐述了复合织物的主要性能,即防水透湿性能、抗静电性能、电磁屏蔽性能、光催化降解性能、调温性能等。结果表明,多功能复合织物的研发是未来发展趋势,同时要注意所用材料及其开发过程的环保性。

含氟聚氨酯的合成及其静电纺膜复合织物的防酸透湿性能

为使防酸面料兼具优良的防护性能和舒适性能,通过合成法将氟基团引入聚氨酯,制备出含氟聚氨酯,使用静电纺丝技术,将含氟聚氨酯纳米纤维化,沉积于织物表面,制备了一种防酸透湿复合织物。对合成的含氟聚氨酯进行了红外光谱和核磁共振谱图表征,同时对复合织物的防酸透湿性能进行分析。红外光谱测试结果表明:合成的产物为含氟聚氨酯;核磁共振谱图测试结果证明了含氟聚氨酯的化学结构与预期相符;静态接触角测试结果表明:聚氨酯/含氟聚氨酯纳米纤维膜复合织物对水的接触角最高可达到141°,对80%硫酸的接触角最大可达124°,表现出优异的拒水拒酸性和耐酸腐蚀性;舒适性能测试表明:在保持优异拒水拒酸性能的同时,透湿率可达4 177.49 g/(m2·24 h),透气率可达24.15 mm/s。

PU型防水透湿层压复合织物的制备工艺及研究进展

介绍了聚氨酯薄膜的制备工艺和防水透湿机理,综述了聚氨酯型防水透湿层压复合织物的制备方法和研究进展,并对聚氨酯型层压复合织物的发展方向进行展望。

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

为给机织针织复合(CWK)织物的应用提供参考,选用玻璃纤维作经纱、纬纱,高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试2种织物的横、纵向拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。结果表明:2种织物的轴向拉伸性能有较好的相似性;轴向拉伸时,在伸长较小的状态下,先由轴向的纬纱或经纱承担较高的拉伸负荷,直至纬纱或经纱拉断,然后再由织物中的针织结构体,在伸长较大的状态下,承担较低的拉伸负荷,直至针织结构体拉断。经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的预牵伸作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。

粘合剂对纳米纤维膜复合织物性能的影响

为提高纳米纤维复合织物的服用性能及界面结合性能,利用等离子体技术对相变/PAN纳米纤维膜进行预处理,通过动态接触角测试确定了最佳等离子体处理条件;重点研究了织物复合时低温热熔网膜胶、纤维丝胶和气凝胶3种不同特性的粘合剂对复合织物的保温性、透气透湿性及力学性能的影响.结果表明:等离子体处理相变/PAN纳米纤维膜的最佳参数为功率120 W,处理速率80 mm/s;使用气凝胶粘合的复合织物保温性能最佳,传热系数12.37 W/(m^2·℃),降温系数39.26%,克罗值0.521(0.155℃m^2/W);低温热熔网膜胶粘合的复合织物表现出较高的透气性、透湿性效果及界面结合性能,透气率11.42 mm/s,透湿量17 010.2g/(m^2·d),剥离强力53.75 c N;粘合剂在织物界面的形貌结构和分布状态是复合织物性能的关键影响因素.

防紫外大豆蛋白复合织物的产品开发

主要介绍防紫外大豆蛋白复合织物的产品设计、生产工艺、织物性能测试 ,分析找出在其设计和生产中影响织物性能的一些参数。

消防避火服复合织物热防护性能的影响因素分析

对不同外层织物种类、不同外层织物层数和不同隔热层厚度的消防避火服复合织物热防护性能进行对比,研究发现:消防避火服外层织物对提升复合织物整体的热防护性能存在着积极的影响;外层织物层数的增加可以明显提高复合织物整体的热防护性能;隔热层织物厚度的增加可以有效增强复合织物的隔热能力,显著提升消防避火服复合织物的热防护能力。

细号高密竹节复合织物的浆纱工艺实践

探讨细号高密竹节复合织物的浆纱工艺及生产要点。详细分析了该类织物的生产难点,针对生产难点,介绍了原纱质量指标控制重点,通过合理调整浆料配方,降低PVA用量减少浆纱二次毛羽;优化浆纱工艺,适当增大压浆力确保浆纱浸透被覆均衡;辅以恰当的穿综、织造工艺,最终该类产品织机效率达94%以上,下机一等品率达92%以上。认为通过工艺调整达到了优质高效生产细号高密竹节复合织物系列产品的目的。

多层衬纬机织针织复合织物的拉伸性能

为给多层衬纬机织针织复合织物的产业应用提供参考,衬纱和针织纱选用芳纶纤维编织出一种新型织物,并对该织物进行轴向的拉伸试验,分析比较织物纵向和横向的拉伸性能.研究表明:在多层衬纬机织针织复合织物拉伸过程中,先是衬纱结构和针织结构的整体拉伸,然后是衬纱的拉直伸长,直到衬纱结构拉断破坏,最后是针织纱的交替伸长和滑移,直到针织结构脱套破坏;针织结构的捆绑作用使得平直衬入的纬纱产生屈曲,屈曲程度与交织衬入的纬纱相当;衬纱的屈曲及针织纱的弯曲穿套均影响各自纱线强力的利用.

聚苯胺/壳聚糖/羊毛复合织物导电性能及苯胺吸附分子模拟

为提高聚苯胺/羊毛复合织物的导电性能,采用原位聚合法利用醋酸和盐酸共掺杂一步合成聚苯胺/壳聚糖(PANI/CTS)/羊毛复合导电织物。借助场发射扫描电镜、X射线光电子能谱仪和四探针测试仪对复合织物的结构和导电性能进行分析,研究了CTS用量对复合织物导电性能的影响。采用分子模拟方法模拟苯胺吸附的微观运动,进一步研究了CTS增强PANI/羊毛复合织物导电性能的微观机制。结果表明:当CTS用量为2.05%(o.w.f)时,PANI/CTS/羊毛复合导电织物的电导率达到11.32 S/cm;羊毛角蛋白分子表面非均匀电场分布导致苯胺非均匀吸附,而CTS氨基质子化有助于弱电场区域的苯胺吸附,使得苯胺整体吸附量更多,均匀度更好,聚合形成更加均匀、致密的PANI层,提高了复合织物的导电性能。